基因组编辑技术的优化发展及其在底盘细胞改良与代谢工程中的应用

姜康佳; 马涌洁; 许景博; 杜平州; 郭亮; 胡金远

doi:10.13417/j.gab.044.000764

基因组学与应用生物学 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (07) : 764 -780. DOI: 10.13417/j.gab.044.000764

基因组编辑技术的优化发展及其在底盘细胞改良与代谢工程中的应用

姜康佳, 马涌洁, 许景博, 杜平州, 郭亮, 胡金远

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摘要

基因组编辑技术利用核酸酶对特定基因序列进行特异性切割，随后借助细胞内的自然修复机制，实现对基因的定向编辑。基因编辑技术经过不断地开发与改造，向着特异性更强、操作效率更高、适用性更广泛的方向发展。对于CRISPR/Cas(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein)系统的开发拓宽了基因编辑技术的应用前景。在合成生物学中，CRISPR/Cas系统已经广泛应用于底盘细胞的改造，通过对底盘细胞的基因组精简、转录和翻译调控，以及合成途径的改造，可以有效地降低细胞的代谢负担，减少抑制细胞生长的代谢副产物和有毒性或会对目标产物合成产生负面影响的物质。本文简要介绍了基因组编辑技术的发展历程，着重阐述CRISPR技术的研究进展，并强调了基因编辑技术在底盘细胞改良与代谢工程中的应用多样性，最后展望了基因编辑技术在合成生物学的发展趋势。